先進(jìn)制造系統(tǒng)第八章剖析

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),先進(jìn)制造系統(tǒng),主講：葛茂根,合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,Advanced Manufacturing System,第八章 典型產(chǎn)品的制造系統(tǒng),汽車制造系統(tǒng),集成電路制造系統(tǒng),計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng),汽車的構(gòu)造,汽車的設(shè)計(jì),汽車的生產(chǎn)預(yù)備,汽車零部件的生產(chǎn),汽車的總裝配,汽車制造系統(tǒng),汽車的構(gòu)造,1.汽車的分類,依據(jù)國標(biāo)GB 3730.1-88規(guī)定，汽車分為：,載貨汽車簡稱貨車，指用于裝載貨物的汽車。,越野汽車。,自卸汽車以運(yùn)送貨物為主且具有可傾卸貨箱的汽車。,牽引汽車主要用作牽引掛車的汽車。,專用汽車具有特地

2、設(shè)備且有專項(xiàng)用途的汽車。,客車：主要用于載送人員及其隨身行李物品，乘 坐人數(shù)含駕駛員在內(nèi)9人以上的汽車。,轎車：乘坐人數(shù)含駕駛員在內(nèi)9人以下的小型載客汽車。,汽車的構(gòu)造,2.汽車構(gòu)造,汽車的總體構(gòu)造包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四大組成局部。,(1發(fā)動(dòng)機(jī),是汽車的動(dòng)力裝置，其作用是使供入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)過燃燒而變成熱能，并轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，通過底盤的傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)汽車行駛。,汽車的構(gòu)造,2.汽車構(gòu)造,(2底盤,是汽車構(gòu)成的根底，其作用是支承、安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、車身等部件及總成，形成汽車的總體造型，承受發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)且保證汽車正常行駛。,汽車的構(gòu)造,汽車的設(shè)計(jì),汽車的生產(chǎn)預(yù)備,汽車零部件的生產(chǎn)

3、,汽車的總裝配,汽車制造系統(tǒng),汽車的構(gòu)造,1.制定產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃根本步驟：,確定具體的車型,進(jìn)展可行性分析,擬定汽車的初步方案,編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書,汽車的構(gòu)造,2.初步設(shè)計(jì),汽車總布置設(shè)計(jì) 將汽車各個(gè)總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當(dāng)?shù)奈恢茫员ＷC各總成運(yùn)轉(zhuǎn)相互協(xié)調(diào)、乘坐舒適和裝卸便利。繪制汽車的總布置圖；零部件的運(yùn)動(dòng)范圍校核。,設(shè)計(jì)效果圖 效果圖是表現(xiàn)汽車造型效果的圖畫。,制作縮小比例模型 縮小比例模型是在構(gòu)架上涂敷造型泥雕塑而成。,進(jìn)展方案論證 目的是從假設(shè)干個(gè)造型方案中選擇出一個(gè)適宜的車型方案，以便作為技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。,汽車的構(gòu)造,3.技術(shù)設(shè)計(jì),1確定汽車造型,繪制11整車外形效果圖。,制作

4、11外部模型。,制作11內(nèi)部模型，用以打量汽車內(nèi)部造型效果和檢驗(yàn)汽車內(nèi)部尺寸。,交付主管部門和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批，使汽車最終定型。,汽車的構(gòu)造,3.技術(shù)設(shè)計(jì),這一階段的主要任務(wù)是繪制尺寸掌握圖，目的是：,2確定汽車構(gòu)造,準(zhǔn)確地確定各部件總成的所在位置和支承連接方式。,確定各部件總成的掌握尺寸和掌握質(zhì)量。,確定各操縱機(jī)構(gòu)的位置及其活動(dòng)范圍。,對各相對運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)展運(yùn)動(dòng)校核，確定運(yùn)動(dòng)空間，以防止運(yùn)動(dòng)干預(yù)。,確定駕駛室內(nèi)部的布置。,確定各部件的質(zhì)心位置。,確定汽車外形尺寸和汽車總布置的各項(xiàng)參數(shù)。,對各部件總成提出具體的設(shè)計(jì)要求。,汽車的構(gòu)造,4.汽車總裝配圖的繪制,汽車總裝配圖的繪制是在各總成的設(shè)計(jì)工作

5、全部完成后并經(jīng)過設(shè)計(jì)和工藝審查后進(jìn)展的。其目的是進(jìn)展圖面裝配，對各個(gè)部件的特性參數(shù)、特性尺寸以及尺寸鏈進(jìn)展全面認(rèn)真的校核，最終核準(zhǔn)各項(xiàng)參數(shù)。,5.試制、試驗(yàn)、修改和定型,通過試制，應(yīng)當(dāng)了解整車和部件的構(gòu)造工藝性，了解整車在裝配中發(fā)生的問題，并準(zhǔn)時(shí)協(xié)調(diào)解決，為了檢查樣車是否符合設(shè)計(jì)要求，必需進(jìn)展試驗(yàn)。,試驗(yàn)工程包括尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)的測定，整車性能試驗(yàn)，牢靠性行駛試驗(yàn)以及耐久性行駛試驗(yàn)。對暴露出的問題進(jìn)展分析和改進(jìn)，修改圖樣，為下一輪試制作好技術(shù)預(yù)備。從新產(chǎn)品設(shè)計(jì)到定型投產(chǎn)一般需要經(jīng)過幾輪試制，試驗(yàn)及修改圖樣的過程，直至產(chǎn)品定型。,汽車的構(gòu)造,汽車的設(shè)計(jì),汽車的生產(chǎn)預(yù)備,汽車零部件的生產(chǎn),汽車的

6、總裝配,汽車制造系統(tǒng),汽車的生產(chǎn)預(yù)備,1.進(jìn)展批量生產(chǎn)預(yù)備,實(shí)施汽車的批量生產(chǎn)，生產(chǎn)部門要按規(guī)劃內(nèi)容制定進(jìn)展批量生產(chǎn)的實(shí)施打算，并且還要具備批量生產(chǎn)的相應(yīng)設(shè)備，主要有鑄造、鍛造、壓力成型、樹脂成型、機(jī)械加工、噴涂、裝配、輸送、檢查等設(shè)備。,2.批量生產(chǎn)試制,批量生產(chǎn)試制的目的是檢查生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，檢查生產(chǎn)設(shè)備所制造的汽車的質(zhì)量和性能。這些試驗(yàn)也是在開發(fā)部門進(jìn)展的。批量生產(chǎn)試制所用中等程度的模具的更換一般可進(jìn)展兩次：,第一次是對批量生產(chǎn)的初始品的安裝協(xié)作進(jìn)展認(rèn)可。,其次次是對第一次不合格局部作改進(jìn)后的進(jìn)一步確認(rèn)與對其綜合品質(zhì)的鑒定，并進(jìn)展細(xì)小方面的修整。,汽車的構(gòu)造,汽車的設(shè)計(jì),汽車的生產(chǎn)預(yù)

7、備,汽車零部件的生產(chǎn),汽車的總裝配,汽車制造系統(tǒng),汽車零部件的生產(chǎn),1.動(dòng)力總成制造,動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸與車軸等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件，它是構(gòu)成汽車的心臟的重要部件。,1發(fā)動(dòng)機(jī)加工裝配,1機(jī)械加工,保持高質(zhì)量加工,進(jìn)展多品種加工,實(shí)現(xiàn)高效率加工,一般地，月產(chǎn)數(shù)萬臺(tái)左右的大量生產(chǎn)規(guī)模下的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工，如氣缸套和氣缸蓋，大多承受以組合機(jī)床為中心的大規(guī)模設(shè)備。其工藝要求有三點(diǎn)：,汽車零部件的生產(chǎn),1.動(dòng)力總成制造,動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸與車軸等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件，它是構(gòu)成汽車的心臟的重要部件。,1發(fā)動(dòng)機(jī)加工裝配,2裝配及試驗(yàn),發(fā)動(dòng)機(jī)裝配作業(yè)，現(xiàn)已開頭自動(dòng)化。而裝配的質(zhì)量，一般也是由

8、裝配線來保證。裝配完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能試驗(yàn)，也可用微機(jī)自動(dòng)檢測系統(tǒng)進(jìn)展檢測。,汽車零部件的生產(chǎn),1.動(dòng)力總成制造,動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸與車軸等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件，它是構(gòu)成汽車的心臟的重要部件。,2變速箱加工裝配,1箱體加工,在箱體加工工藝中，一般是使用組合機(jī)床，其工作形式可分為自動(dòng)線上工件直接傳送形式和傳輸線上托盤傳送形式。,汽車零部件的生產(chǎn),1.動(dòng)力總成制造,動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸與車軸等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件，它是構(gòu)成汽車的心臟的重要部件。,2變速箱加工裝配,2齒輪加工,在齒輪加工工藝中要求做到：,齒輪的嚙合精度好；,熱處理時(shí)變形小且穩(wěn)定；,齒面光滑度好；,削減齒型、導(dǎo)程、齒

9、輪振擺等誤差。,汽車零部件的生產(chǎn),1.動(dòng)力總成制造,動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸與車軸等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件，它是構(gòu)成汽車的心臟的重要部件。,2變速箱加工裝配,3裝配,典型的,變速箱總成裝配過程,為：箱體打號(hào)裝換檔聯(lián)接軸裝球頭搖臂、差速器總成，倒檔杠桿裝軸齒及換檔軸組件裝倒檔惰輪裝換擋鎖緊機(jī)構(gòu)左箱體涂膠擰緊箱體聯(lián)接螺栓中間軸左軸承外環(huán)壓裝左油封壓裝裝軸承壓板裝導(dǎo)向盒及換擋桿組件裝五檔齒輪備用工位左箱體后蓋結(jié)合面涂膠并安裝擰緊倒檔軸定位螺栓及后蓋螺栓預(yù)緊后蓋聯(lián)接螺栓擰緊擰緊進(jìn)/排油口螺塞總成裝配質(zhì)量檢查變速器總成轉(zhuǎn)線總成密封性能試驗(yàn)潤滑油加注總成綜合性能試驗(yàn)終檢合格品放油入庫，不合格品送返修區(qū)。

10、,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,車身主要用鋼板沖壓件經(jīng)焊接、粘接或螺紋連接而成，其制造工藝大致挨次為：,沖壓焊裝涂裝內(nèi)飾裝配,用于生產(chǎn)車身的原材料為薄鋼板卷料，先進(jìn)展矯直，再進(jìn)展剪切下料成為沖壓坯料。,沖壓工序一般為：,拉深沖壓切邊成形彎曲翻邊整形等。,1沖壓,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,汽車車身是將多種沖壓件分別組焊成很多大總成后，再焊裝成車身。焊裝生產(chǎn)中應(yīng)用最多的焊接方法是點(diǎn)焊。每一臺(tái)轎車車身約有3000個(gè)焊點(diǎn)，其中多數(shù)是2層焊接，出于構(gòu)造上的緣由，也可適用34層搭焊。,2焊裝,圖8-4 焊裝生產(chǎn)線上的焊接機(jī)器人,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,涂裝的

11、目的是愛護(hù)汽車，防止生銹，并對汽車起裝飾作用。不同級(jí)別的汽車其涂裝工藝也不一樣。對于轎車車身，典型的涂裝工藝包括：前處理工藝、底漆工藝、密封及車底防護(hù)工藝、中涂工藝和面漆工藝幾個(gè)局部,3涂裝,圖8-5 正在進(jìn)展涂裝的轎車車身,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,1涂裝前處理工藝 是在車身金屬基體外表上形成磷化膜，以提高其防銹力量以及與底漆的結(jié)合力量，包括脫脂、磷化、清洗等內(nèi)容。,2底漆工藝 承受的是電泳涂裝。電泳涂裝是將具有導(dǎo)電性的被涂物浸漬在裝滿水稀釋的、固體成分比較低的電泳槽作為陽極或陰極，在槽中另設(shè)置與其相對應(yīng)的陰極或陽極，在兩極間通直流電，在被涂物上析出均勻、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。,

12、3涂裝,汽車零部件的生產(chǎn),2.車身制造,4中涂工藝 中涂層介于底漆與面漆之間，主要作用是改善被除物外表和底漆涂層的平坦度，為面漆層制造良好的基底，以提高整個(gè)涂層的裝飾性和抗石擊性。,5面漆工藝 面漆是汽車車身多層涂裝中最終一道涂層、它對車體起愛護(hù)和裝飾雙重作用。一般多承受空氣噴涂，也有承受靜電噴涂以及自動(dòng)化噴涂。,3涂裝,汽車的構(gòu)造,汽車的設(shè)計(jì),汽車的生產(chǎn)預(yù)備,汽車零部件的生產(chǎn),汽車的總裝配,汽車制造系統(tǒng),汽車的總裝配,圖8-6 轎車總裝配線,汽車的總裝配,1.總裝配的組織形式,依據(jù)汽車的構(gòu)造特點(diǎn)和批量大小的不同，總裝的組織形式一般可分為:,1固定式裝配 是將汽車各總成或部件的全部裝配工作安排

13、在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)進(jìn)展裝配，裝配過程中根底件位置不變，裝配所需要的零部件全部集合在工作地點(diǎn)四周，由一組工人去完成。,2移動(dòng)式裝配 是將汽車總成或部件置于裝配線上、通過連續(xù)或間歇的移動(dòng)使其順次經(jīng)過各裝配工作地點(diǎn)，以完成全部裝配工作。,汽車的總裝配,2.總裝配線的組成,總裝線一般是由以下幾個(gè)局部組成的：,內(nèi)飾裝配線,底盤裝配線,外飾裝配線,車輛行駛性能檢測線,汽車的總裝配,3.總裝配線的物流設(shè)備,由于在汽車的總裝配階段所需各種零部件都要運(yùn)到總裝配線上進(jìn)展裝配，因此物流量相當(dāng)大。用于總裝配線的物流裝配主要有以下三類：,卸貨設(shè)備,搬運(yùn)移動(dòng)設(shè)備,輸送設(shè)備,汽車的總裝配,4.先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)特征,汽車

14、制造系統(tǒng)是各類制造系統(tǒng)中的典型代表，幾乎全部的先進(jìn)制造模式和技術(shù)都在汽車制造過程中得到了應(yīng)用。,1工業(yè)機(jī)器人,圖8-7 工業(yè)機(jī)器人在轎車總裝配線的應(yīng)用,汽車的總裝配,4.先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)特征,在汽車總裝線應(yīng)用AGV可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)裝配，提高裝配線的自動(dòng)化水平。AGV系統(tǒng)的中心掌握臺(tái)可進(jìn)展多車系統(tǒng)集中調(diào)度、監(jiān)視、治理。通過網(wǎng)絡(luò)通信，承受激光導(dǎo)航技術(shù)，保證了AGV快速運(yùn)行，準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)域內(nèi)全方位自由行走，自動(dòng)安全避讓等功能。,2自動(dòng)導(dǎo)向車AGV,汽車的總裝配,4.先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)特征,2自動(dòng)導(dǎo)向車AGV,圖8-8 正在運(yùn)送轎車后橋的AGV,汽車的總裝配,4.先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)特征,電動(dòng)擰緊機(jī)多軸是一種目前比較先進(jìn)的螺栓擰緊設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對擰緊扭矩和角度的準(zhǔn)確掌握。它使用了高精度的傳感器，通過工控機(jī)掌握擰緊力矩的大小，使螺釘、螺母的擰緊扭矩完全到達(dá)工藝要求范圍，保證了產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。,3電動(dòng)多軸擰緊機(jī),圖8-9 用電動(dòng)多軸擰緊機(jī)裝配車輪,汽車的總裝配,4.先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)特征,4總裝車間物流配送系統(tǒng),謝謝大家！,